[发明专利]一种基于3D打印的仿生人骨及其制造方法

权利要求书

1.一种基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将陶瓷原料混合均匀，干燥、过筛，制备3D打印浆料；所述陶瓷原料含有预设比例的A型氮化硅与B型氮化硅；

S2、按预设的仿生人骨第一层模型进行3D打印，得到第一素坯；

S3、对第一素坯进行脱脂、烧结，得到第一层陶瓷件，测量所述第一层陶瓷件的收缩率；

S4、另使用含有单一的A型氮化硅或B型氮化硅的陶瓷原料，按预设的仿生人骨第二层模型进行3D打印，得到第二素坯；

S5、对第二素坯进行脱脂、烧结，得到第二层陶瓷件，测量所述第二层陶瓷件的收缩率；

S6、根据第二层陶瓷件的收缩率与第一层陶瓷件的收缩率的差值，调整第一陶瓷件的陶瓷原料中A型氮化硅与B型氮化硅的比例，再经过制浆、打印、脱脂、烧结，得到仿生人骨。

2.如权利要求1所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，所述A型氮化硅为α相氮化硅，纯度大于99.8，中位粒径为0.5～2μm。

3.如权利要求1所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，所述B型氮化硅为α相氮化硅，纯度大于99.8，中位粒径为2～5μm。

4.如权利要求1所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，陶瓷原料由氮化硅、烧结助剂、硅烷偶联剂组成；所述氮化硅为A型氮化硅和/或B型氮化硅；所述氮化硅占氮化硅与烧结助剂之和的86～94wt％；所述硅烷偶联剂占氮化硅与烧结助剂之和的1～3wt％。

5.如权利要求4所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，所述烧结助剂选自氧化铝、氧化钇和氧化镁中的任意两种。

6.如权利要求4所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550，KH560和KH570中的至少一种。

7.如权利要求1所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，制备3D打印浆料时，还包括向陶瓷原料中加入树脂、光引发剂以及分散剂；浆料的固相含量为30-40vol％。

8.如权利要求7所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，所述树脂选自BPA10EODMA，HDDA，PPTTA，正辛醇中的至少一种。

9.如权利要求1所述的基于3D打印的仿生人骨制造方法，其特征在于，脱脂的方式为真空脱脂和空气脱脂的结合。

10.一种基于3D打印的仿生人骨，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。